泉源：https://lufficc.com/blog/the-core-conception-of-git
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文章内容来自本身的明白和https://git-scm.com/book/en/v2。
本文不是Git利用讲授篇，而是方向理论方面，旨在更加深刻的明白Git，如许才华更好的利用它，让工具成为我们得力的助手。
版本控制体系
Git是如今天下上最良好的分布式版本控制体系。版本控制体系是可以或许随着时间的推进记录一系列文件的变革以便于你以后想要的退回到某个版本的体系。版本控制体系分为三大类：本地版本控制体系，会合式版本控制体系和分布式版本控制体系
本地版本控制（LocalVersionControlSystems）是将文件的各个版本以肯定的数据格式存储在本地的磁盘（有的VCS是生存文件的变革补丁，即在文件内容变革时盘算出差量生存起来），这种方式在肯定程度上办理了手动复制粘贴的题目，但无法办理多人协作的题目。
本地版本控制
会合式版本控制（CentralizedVersionControlSystems）相比本地版本控制没有什么本质的变革，只是多了个一个中心服务器，各个版本的数据库存储在中心服务器，管理员可以控制开辟职员的权限，而开辟职员也可以从中心服务器拉取数据。会合式版本控制固然办理了团队协作题目，但缺点也很显着：全部数据存储在中心服务器，服务器一旦宕机大概磁盘破坏，会造成不可估量的丧失。
会合式版本控制
分布式版本控制（DistributedVersionControlSystem）与前两者均差别。起首，在分布式版本控制体系中，像Git，Mercurial，Bazaar以及Darcs等，体系生存的的不是文件变革的差量，而是文件的快照，即把文件的团体复制下来生存，而不关心具体的变革内容。其次，最紧张的是分布式版本控制体系是分布式的，当你从中心服务器拷贝下来代码时，你拷贝的是一个完备的版本库，包罗汗青记录，提交记录等，如许纵然某一台呆板宕机也能找到文件的完备备份。
分布式版本控制
Git底子
Git是一个分布式版本控制体系，生存的是文件的完备快照，而不是差别变革大概文件补丁。
生存每一次变革文件的完备内容
Git每一次提交都是对项目文件的一个完备拷贝，因此你可以完全规复到从前的任一个提交而不会发生任何区别。这里有一个题目：假如我的项目巨细是10M，那Git占用的空间是不是随着提交次数的增长线性增长呢？我提交（commit）了10次，占用空间是不是100M呢？很显然不是，Git是很智能的，假如文件没有变革，它只会生存一个指向上一个版本的文件的指针，即，对于一个特定版本的文件，Git只会生存一个副本，但可以有多个指向该文件的指针。
别的留意，Git最得当生存文本文件，究竟上Git就是被计划出来就是为了生存文本文件的，像各种语言的源代码，由于Git可以对文本文件举行很好的压缩和差别分析（各人都见地过了，Git的差别分析可以正确到你添加大概删除了某个字母）。而二进制文件像视频，图片等，Git也能管理，但不能取得较好的结果（压缩比率低，不能差别分析）。实行证明，一个500k的文本文件经Git压缩后仅50k左右，轻微改变内容后两次提交，会有两个50k左右的文件，没错的，生存的是完备快照。而对于二进制文件，像视频，图片，压缩率非常小，Git占用空间险些随着提交次数线性增长。
未变革的文件只生存上一个版本的指针
Git工程有三个工作地区：工作目次，暂存地区，以及本地堆栈。工作目次是你当前举行工作的地区；暂存地区是你运行gitadd下令后文件生存的地区，也是下次提交将要生存的文件（留意：Git提交实际读取的是暂存地区的内容，而与工作地区的文件无关，这也是当你修改了文件之后，假如没有添加gitadd到暂存地区，并不会生存到版本库的缘故起因）；本地堆栈就是版本库，记录了你工程某次提交的完备状态和内容，这意味着你的数据永久不会丢失。
相应的，文件也有三种状态：已提交（committed），已修改（modified）和已暂存（staged）。已提交表现该文件已经被安全地生存在本地版本库中了；已修改表现修改了某个文件，但还没有提交生存；已暂存表现把已修改的文件放在下次提交时要生存的清单中，即暂存地区。以是利用Git的根本工作流程就是：
在工作地区增长，删除大概修改文件。
运行gitadd，将文件快照生存到暂存地区。
提交更新，将文件永世版生存到版本库中。
Git对象
如今已经明白Git的根本流程，但Git是怎么完成的呢？Git怎么区分文件是否发生变革？下面简单先容一下Git的根本原理。
SHA-1校验和
Git是一套内容寻址文件体系。意思就是Git从核心上来看不外是简单地存储键值对（key-value），value是文件的内容，而key是文件内容与文件头信息的40个字符长度的SHA-1校验和，比方：5453545dccd33565a585ffe5f53fda3e067b84d8。Git利用该校验和不是为了加密，而是为了数据的完备性，它可以包管，在很多年后，你重新checkout某个commit时，肯定是它多年前的当时的状态，完全一摸一样。当你对文件举行了哪怕一丁点儿的修改，也管帐算出完全差别的SHA-1校验和，这种征象叫做“雪崩效应”（Avalancheeffect）。
SHA-1校验和因此就是上文提到的文件的指针，这和C语言中的指针很有些差别：C语言将数据在内存中的地点作为指针，Git将文件的SHA-1校验和作为指针，目标都是为了唯一区分差别的对象。但是当C语言指针指向的内存中的内容发生变革时，指针并不发生变革，但Git指针指向的文件内容发生变革时，指针也会发生变革。以是，Git中每一个版本的文件，都有一个唯一的指针指向它。
文件(blob)对象，树(tree)对象，提交(commit)对象
blob对象生存的仅仅是文件的内容，tree对象更像是操纵体系中的文件夹，它可以生存blob对象和tree对象。一个单独的tree对象包罗一条或多条tree记录，每一条记录含有一个指向blob对象或子tree对象的SHA-1指针，并附有该对象的权限模式(mode)、范例和文件名信息等：
当你对文件举行修改并提交时，变革的文件会天生一个新的blob对象，记录文件的完备内容（是全部内容，不是变革内容），然后针对该文件有一个唯一的SHA-1校验和，修改此次提交该文件的指针为该SHA-1校验和，而对于没有变革的文件，简单拷贝上一次版本的指针即SHA-1校验和，而不会天生一个全新的blob对象，这也表明了10M巨细的项目举行10次提交总巨细远远小于100M的缘故起因。
别的，每次提交大概不但仅只有一个tree对象，它们指明白项目标差别快照，但你必须记取全部对象的SHA-1校验和才华得到完备的快照，而且没有作者，何时，为什么生存这些快照的缘故起因。commit对象就是问了办理这些题目诞生的，commit对象的格式很简单：指明白该时间点项目快照的顶层tree对象、作者/提交者信息（从Git设置的user.name和user.email中得到)以及当前时间戳、一个空行，上一次的提交对象的ID以及提交解释信息。你可以简单的运行gitlog来获取这新信息：
$gitlog
commit2cb0bb475c34a48957d18f67d0623e3304a26489
Author:lufficcluffy.lcc@gmail.com
Date:SunOct217:29:302016+0800
fixsomefontsize
commitf0c8b4b31735b5e5e96e456f9b0c8d5fc7a3e68a
Author:lufficcluffy.lcc@gmail.com
Date:SatOct102:55:482016+0800
fixpostshowcss
***********省略***********
上图的Test.txt是第一次提交之宿世成的，第一次它的初始SHA-1校验和以3c4e9c开头。随后对它举行了修改，以是第二次提交时天生了一个全新blob对象，校验和以1f7a7a开头。而第三次提交时Test.txt并没有变革，以是只是生存近来版本的SHA-1校验和而不生玉成新的blob对象。在项目开辟过程中新增长的文件在提交后都会天生一个全新的blob对象来生存它。留意除了第一次每个提交对象都有一个指向上一次提交对象的指针。
因此简单来说，blob对象生存文件的内容；tree对象雷同文件夹，生存blob对象和别的tree对象；commit对象生存tree对象，提交信息，作者，邮箱以及上一次的提交对象的ID（第一次提交没有）。而Git就是通过构造和管理这些对象的状态以及复杂的关系实现的版本控制以及以及其他功能如分支。
Git引用
如今再来看引用，就会很简单了。假如我们想要看某个提交记录之前的完备汗青，就必须记取这个提交ID，但提交ID是一个40位的SHA-1校验和，难记。以是引用就是SHA-1校验和的别名，存储在.git/refs文件夹中。
最常见的引用大概就是master了，由于这是Git默认创建的（可以修改，但一样平常不修改），它始终指向你项目主分支的末了一次提交记录。假如在项目根目次运行cat.git/refs/heads，会输出一个SHA-1校验和，比方：
$cat.git/refs/heads/master
4f3e6a6f8c62bde818b4b3d12c8cf3af45d6dc00
因此master只是一个40位SHA-1校验和的别名罢了。
尚有一个题目，Git怎样知道你当前分支的末了一次的提交ID?在.git文件夹下有一个HEAD文件，像如许：
$cat.git/HEAD
ref:refs/heads/master
HEAD文件着实并不包罗SHA-1值，而是一个指向当前分支的引用，内容会随着切换分支而变革，内容格式像如许：ref:refs/heads/branch-name。当你实行gitcommit下令时，它就创建了一个commit对象，把这个commit对象的父级设置为HEAD指向的引用的SHA-1值。
再来说说Git的tag，标签。标签从某种意义上像是一个引用，它指向一个commit对象而不是一个tree，包罗一个标签，一组数据，一个消息和一个commit对象的指针。但是区别就是引用随着项目举行它的值在不绝向前推进变革，但是标签不会变革——永久指向同一个commit，仅仅是提供一个更加友爱的名字。
Git分支
分支
分支是Git的杀手级特性，而且Git鼓励在工作流程中频仍利用分支与归并，哪怕一天之内举行很多次都没有关系。由于Git分支非常轻量级，不像其他的版本控制，创建分支意味着要把项目完备的拷贝一份，而Git创建分支是在刹时完成的，而与你工程的复杂程度无关。
由于在上文中已经说到，Git生存文件的最根本的对象是blob对象，Git本质上只是一棵巨大的文件树，树的每一个节点就是blob对象，而分支只是树的一个分叉。说白了，分支就是一个闻名字的引用，它包罗一个提交对象的的40位校验和，以是创建分支就是向一个文件写入41个字节（外加一个换行符）那么简单，以是天然就快了，而且与项目标复杂程度无关。
Git的默认分支是master，存储在.git\refs\heads\master文件中，假设你在master分支运行gitbranchdev创建了一个名字为dev的分支，那么git所做的实际操纵是：
在.git\refs\heads文件夹下新建一个文件名为dev（没有扩展名）的文本文件。
将HEAD指向的当前分支（当前为master）的40位SHA-1校验和外加一个换行符写入dev文件。
竣事。
创建分支就是这么简单，那么切换分支呢？更简单：
修改.git文件下的HEAD文件为ref:refs/heads/分支名称。
按照分支指向的提交记录将工作区的文件规复至千篇一律。
竣事。
记取，HEAD文件指向当前分支的末了一次提交，同时，它也是以当前分支再次创建一个分支时，将要写入的内容。
分支归并
再来说一说归并，起首是Fast-forward，换句话说，假如顺着一个分支走下去可以到达另一个分支的话，那么Git在归并两者时，只会简单地把指针右移，由于这种单线的汗青分支不存在任何必要办理的分歧，以是这种归并过程可以称为快进（Fastforward）。比如：
留意箭头方向，由于每一次提交都有一个指向上一次提交的指针，以是箭头方向向左，更为公道
当在master分支归并dev分支时，由于他们在一条线上，这种单线的汗青分支不存在任何必要办理的分歧，以是只必要master分支指向dev分支即可，以是非常快。
当分付出现分叉时，就有大概出现辩论，而这时Git就会要求你去办理辩论，比如像下面的汗青：
由于master分支和dev分支不在一条线上，即v7不是v5的直接先人，Git不得不举行一些额外处理惩罚。就此例而言，Git会用两个分支的末了（v7和v5）以及它们的共同先人（v3）举行一次简单的三方归并盘算。归并之后会天生一个和并提交v8：
留意：和并提交有两个先人（v7和v5）。
分支的变基rebase
把一个分支中的修改整合到另一个分支的办法有两种：merge和rebase。起首merge和rebase终极的结果是一样的，但rebase能产生一个更为整洁的提交汗青。仍旧以上图为例，假如简单的merge，会天生一个提交对象v8，如今我们实行利用变基归并分支，切换到dev：
$gitcheckoutdev
$gitrebasemaster
First,rewindingheadtoreplayyourworkontopofit...
Applying:addedstagedcommand
这段代码的意思是：回到两个分支近来的共同先人v3，根据当前分支（也就是要举行变基的分支dev）后续的历次提交对象（包罗v4，v5），天生一系列文件补丁，然后以基底分支（也就是主干分支master）末了一个提交对象（v7）为新的出发点，逐个应用之前预备好的补丁文件，末了会天生两个新的归并提交对象（v4'，v5'）,从而改写dev的提交汗青，使它成为master分支的直接卑鄙，如下图：
如今，就可以回到master分支举行快速归并Fast-forward了，由于master分支和dev分支在一条线上：
$gitcheckoutmaster
$gitmergedev
如今的v5'对应的快照，着实和平凡的三方归并，即上个例子中的v8对应的快照内容千篇一律。固然末了整合得到的结果没有任何区别，但变基能产生一个更为整洁的提交汗青。假如观察一个变基过的分支的汗青记录，看起来会更清楚：仿佛全部修改都是在一根线上先后举行的，只管实际上它们本来是同时并行发生的。
总结
Git生存文件的完备内容，不生存差量变革。
Git以储键值对（key-value）的方式生存文件。
每一个文件，雷同文件的差别版本，都有一个唯一的40位的SHA-1校验和与之对应。
SHA-1校验和是文件的指针，Git依靠它来区分文件。
每一个文件都会在Git的版本库里天生blob对象来生存。
对于没有变革的文件，Git只会保存上一个版本的指针。
Git实际上是通过维持复杂的文件树来实现版本控制的。
利用Git的工作流程根本就是就是文件在三个工作地区之间的活动。
应该大量利用分支举行团队协作。
分支只是对提交对象的一个引用。
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